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阻垢剂的种类与作用机理

发布日期:2020-09-10 11:49

  阻垢剂的种类与作用机理。1、阻垢剂的作用机理是什么? 缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。 络和增溶作用 络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与 Ca2+形成可溶

  1、阻垢剂的作用机理是什么? 缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。 络和增溶作用 络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与 Ca2+形成可溶 于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。 晶格畸变作用 晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和 破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成; 静电斥力作用 静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的 聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 2、阻垢剂的种类有哪些? 在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。 聚磷酸盐 常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠, 在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸 钙晶粒上,同是这种阴离子易于和 CO32-置换,从而防止了碳酸钙的析出。 有机膦酸类阻垢剂 常用的有 ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT 等。对抑制碳酸钙、 水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。 有机膦酸酯 有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好, 但抑制碳酸钙垢的效果较差。 其毒性低, 易水解。 聚羧酸类阻垢分散剂 聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用, 用量也极少。 常用的有聚丙烯酸 PAA、 水解马来酸酐 HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。 主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收 塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。 3、水处理药剂的分类 缓蚀剂 一类以适当浓度和形式投加在水中后, 可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀的化学 品,具有效果好、用量少、使用方便等特点。 缓蚀剂的类别和品种很多,按其化合物的种类,可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。按其 抑制的反应是阳极反应、阴极反应或两者兼而有之,可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或 混合型缓蚀剂。 缓蚀剂还可以按照在金属表面形成保护膜的机理而分成钝化膜型、 沉淀膜型 和吸附膜型等。目前,在水处理中常用的钝化膜型缓蚀剂如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等; 常用的沉淀膜型缓蚀剂有聚合磷酸盐、锌盐等;常用的吸附膜型缓蚀剂如有机胺等。 阻垢剂 又称防垢剂,指一类能抑制水中钙、镁等成垢盐类形成水垢的化学品。有天然阻垢剂如 单宁、木质素衍生物等;无机阻垢剂如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等;有机、高分子类阻垢剂, 其中以高分子类阻垢剂效果最好,具有发展前途。在水处理中应用较多的有机、高分子类阻 垢剂有两类:①有机膦酸类如 EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸)、HEDP(羟基次乙基二膦酸) 等;②聚羧酸,如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。这两类阻垢剂的阻垢作用,通常是通过晶 格畸变,以及分散-凝聚作用而实现的,在油田水、锅炉水以及工业冷却水等系统应用较广。 杀菌剂 又称杀菌灭藻剂或污泥剥离剂、抗污泥剂等,指一类用于抑制水中菌藻等微生物滋长, 以防止形成微生物粘泥的化学品。 通常分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂两类。 氧化性杀 菌剂,如常用的氯气、次氯酸钠、漂白粉等;非氧化性杀菌剂中效果好、应用比较广泛的是 能破坏细菌的细胞壁和细胞质的化学品, 如季铵盐等。 季铵盐中如氯化十二烷基二甲基苄基 铵或溴化十二烷基二甲基苄基铵等,往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用,有发展前途, 现已应用于油田水、工业冷却水等方面。 水处理絮凝剂 一类用于除去或降低水中浊度或悬浮物, 加快水中杂质和污泥沉降速度的化学品。 絮凝 剂中最早应用的是无机絮凝剂,如明矾、三氯化铁等。有机和高分子絮凝剂是今后广泛用于 给水和废水处理中的絮凝剂。可分为阴离子型絮凝剂,如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等;阳 离子型絮凝剂,如聚乙烯胺等;还有非离子型絮凝剂,如聚丙烯酰胺等。它们的絮凝作用主 要是通过电荷中和、吸附架桥作用来实现的。 净化剂 油田水处理中应用的一种专用的化学品, 能除去含油污水中的机械杂质和油, 其作用除 了上述絮凝剂所起的分离悬浮固体或机械杂质以外,还具有油水分离的净化作用。因此,这 种净化剂中除含有一般絮凝剂成分如铝盐、聚丙烯酰胺等以外,常含有一些表面活性剂。对 于净化剂的净化效果,一般采用薄膜过滤器加以测定,用滤膜因数(见过滤)的大小表示净化 效果的好坏。 清洗剂 一类具有清洗作用的化学品。 在水处理的预处理步骤中, 常常需要用一些化学品清洗金 属设备表面的沉积物,如腐蚀产物和水垢以及微生物粘泥等。根据清洗的不同要求,清洗剂 可以分为酸洗剂如盐酸、硫酸、氢氟酸、柠檬酸等;钝化剂如苯甲酸钠等。目前,所用的磺 化琥珀酸二(α-乙基己酯)钠盐,则是一种表面活性剂,作为专用清洗剂,用于清洗金属表面 的油污和浮锈等杂质。 预膜剂 在水处理的预处理步骤中, 能在金属表面预先形成保护膜的一类化学品。 预膜的目的有 两个:一是在使用化学品抑制腐蚀的初期提高投加的浓度;二是采用一种专用的预膜剂,以 便在正常操作中投加少量的缓蚀剂,便可维持和修补保护膜,节约药剂和费用。目前常用的 预膜剂有六偏磷酸钠加锌盐、三聚磷酸钠等。 1、阻垢剂的作用机理是什么? 缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。 络和增溶作用 络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与 Ca2+形成可溶 于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。 晶格畸变作用 晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和 破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成; 静电斥力作用 静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的 聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 2、阻垢剂的种类有哪些? 在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。 聚磷酸盐 常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠, 在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸 钙晶粒上,同是这种阴离子易于和 CO32-置换,从而防止了碳酸钙的析出。 有机膦酸类阻垢剂 常用的有 ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT 等。对抑制碳酸钙、 水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。 有机膦酸酯 有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好, 但抑制碳酸钙垢的效果较差。 其毒性低, 易水解。 聚羧酸类阻垢分散剂 聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用, 用量也极少。 常用的有聚丙烯酸 PAA、 水解马来酸酐 HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。 主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收 塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。 3、水处理药剂的分类 缓蚀剂 一类以适当浓度和形式投加在水中后, 可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀的化学 品,具有效果好、用量少、使用方便等特点。 缓蚀剂的类别和品种很多,按其化合物的种类,可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。按其 抑制的反应是阳极反应、阴极反应或两者兼而有之,可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或 混合型缓蚀剂。 缓蚀剂还可以按照在金属表面形成保护膜的机理而分成钝化膜型、 沉淀膜型 和吸附膜型等。目前,在水处理中常用的钝化膜型缓蚀剂如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等; 常用的沉淀膜型缓蚀剂有聚合磷酸盐、锌盐等;常用的吸附膜型缓蚀剂如有机胺等。 阻垢剂 又称防垢剂,指一类能抑制水中钙、镁等成垢盐类形成水垢的化学品。有天然阻垢剂如 单宁、木质素衍生物等;无机阻垢剂如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等;有机、高分子类阻垢剂, 其中以高分子类阻垢剂效果最好,具有发展前途。在水处理中应用较多的有机、高分子类阻 垢剂有两类:①有机膦酸类如 EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸)、HEDP(羟基次乙基二膦酸) 等;②聚羧酸,如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。这两类阻垢剂的阻垢作用,通常是通过晶 格畸变,以及分散-凝聚作用而实现的,在油田水、锅炉水以及工业冷却水等系统应用较广。 杀菌剂 又称杀菌灭藻剂或污泥剥离剂、抗污泥剂等,指一类用于抑制水中菌藻等微生物滋长, 以防止形成微生物粘泥的化学品。 通常分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂两类。 氧化性杀 菌剂,如常用的氯气、次氯酸钠、漂白粉等;非氧化性杀菌剂中效果好、应用比较广泛的是 能破坏细菌的细胞壁和细胞质的化学品, 如季铵盐等。 季铵盐中如氯化十二烷基二甲基苄基 铵或溴化十二烷基二甲基苄基铵等,往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用,有发展前途, 现已应用于油田水、工业冷却水等方面。 水处理絮凝剂 一类用于除去或降低水中浊度或悬浮物, 加快水中杂质和污泥沉降速度的化学品。 絮凝 剂中最早应用的是无机絮凝剂,如明矾、三氯化铁等。有机和高分子絮凝剂是今后广泛用于 给水和废水处理中的絮凝剂。可分为阴离子型絮凝剂,如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等;阳 离子型絮凝剂,如聚乙烯胺等;还有非离子型絮凝剂,如聚丙烯酰胺等。它们的絮凝作用主 要是通过电荷中和、吸附架桥作用来实现的。 净化剂 油田水处理中应用的一种专用的化学品, 能除去含油污水中的机械杂质和油, 其作用除 了上述絮凝剂所起的分离悬浮固体或机械杂质以外,还具有油水分离的净化作用。因此,这 种净化剂中除含有一般絮凝剂成分如铝盐、聚丙烯酰胺等以外,常含有一些表面活性剂。对 于净化剂的净化效果,一般采用薄膜过滤器加以测定,用滤膜因数(见过滤)的大小表示净化 效果的好坏。 清洗剂 一类具有清洗作用的化学品。 在水处理的预处理步骤中, 常常需要用一些化学品清洗金 属设备表面的沉积物,如腐蚀产物和水垢以及微生物粘泥等。根据清洗的不同要求,清洗剂 可以分为酸洗剂如盐酸、硫酸、氢氟酸、柠檬酸等;钝化剂如苯甲酸钠等。目前,所用的磺 化琥珀酸二(α-乙基己酯)钠盐,则是一种表面活性剂,作为专用清洗剂,用于清洗金属表面 的油污和浮锈等杂质。 预膜剂 在水处理的预处理步骤中, 能在金属表面预先形成保护膜的一类化学品。 预膜的目的有 两个:一是在使用化学品抑制腐蚀的初期提高投加的浓度;二是采用一种专用的预膜剂,以 便在正常操作中投加少量的缓蚀剂,便可维持和修补保护膜,节约药剂和费用。目前常用的 预膜剂有六偏磷酸钠加锌盐、三聚磷酸钠等。

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